O DVI sučelju, DVI konektorima i vrstama DVI kabela
DVI (Digital Visual Interface) je digitalno video sučelje. Osnovan je u rujnu 1998. na Intel Developer Forumu, a pokrenula ga je DDWG (Digital Display Working Group) koju čine Silicon Image, Intel, Compaq, IBM, HP, NEC, Fujitsu i druge tvrtke.
DVI se temelji na TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) tehnologiji za prijenos digitalnih signala. TMDS koristi napredne algoritme kodiranja za pretvaranje 8-bitnih podataka (svaki signal primarne boje u R, G, B) u 10-bitne podatke (uključujući informacije o sinkronizaciji polja linije, informacije o satu, podatke DE, ispravljanje pogrešaka, itd.) kroz minimalnu konverziju. Nakon DC balansiranja, koristi diferencijalne signale za prijenos podataka. U usporedbi s LVDS i TTL, ima bolje performanse elektromagnetske kompatibilnosti i može koristiti jeftine namjenske kabele za postizanje visokokvalitetnog digitalnog prijenosa signala na velike udaljenosti. Digitalno video sučelje (DVI) međunarodni je standard otvorenog sučelja koji se široko koristi u osobnim računalima, DVD-ima, televizorima visoke razlučivosti (HDTV), projektorima visoke razlučivosti i drugim uređajima.
Veličina DVI sučelja
Postoje 3 vrste i 5 specifikacija DVI sučelja, a veličina DVI konektora je 39,5 mm × 15,13 mm.
3 glavne vrste DVI konektora su: DVI-analogno (DVI-A) sučelje, DVI-digitalno (DVI-D) sučelje i DVI-integrirano (DVI-I) sučelje.
5 specifikacija uključuje DVI-A (12+5), single link DVI-D (18+1), dual link DVI-D (24+1), single link DVI-I ({{8) }}) i dual link DVI-I (24+5).
DVI-analogno (DVI-A) sučelje (12+5) prenosi samo analogne signale, što je u biti VGA specifikacija sučelja za analogni prijenos. Kada je D-Sub konektor analognog signala spojen na DVI-I utičnicu grafičke kartice, mora se koristiti konverzioni konektor. Priključak za konverziju spojen je na utikač grafičke kartice, što je DVI-A sučelje. Ovaj se utikač također može vidjeti u ranim profesionalnim CRT uređajima s velikim zaslonom.
DVI-Digital (DVI-D) sučelje (18+1 i 24+1) je čisto digitalno sučelje koje može prenositi samo digitalne signale i nije kompatibilno s analognim signalima. Stoga, DVI-D utičnica ima 18 ili 24 digitalna pina + 1 flat jack.
DVI-Integrated (DVI-I) sučelje (18+5 i 24+5) je kompatibilno sa sučeljima digitalnog signala i analognog signala, tako da DVI-I utičnica ima 18 ili 24 digitalna pina + 5 analogni pinovi. 4 dodatne žice u usporedbi s DVI-D koriste se za kompatibilnost s tradicionalnim VGA analognim signalima. Na temelju ove strukture, DVI-I utičnica se može priključiti s DVI-I i DVI-D utikačima, dok se DVI-D utičnica može priključiti samo s DVI-D utikačem. Kompatibilnost DVI-I s analognim sučeljima ne znači da se D-Sub utikač sučelja analognog signala može izravno spojiti na DVI-I utičnicu. Mora biti spojen preko konektora za konverziju. Općenito, grafičke kartice koje koriste ovo sučelje dolaze s povezanim konektorima za konverziju. Uzimajući u obzir probleme kompatibilnosti, trenutne grafičke kartice općenito koriste DVI-I sučelja, koja se mogu spojiti na obična VGA sučelja preko pretvorbenih konektora. Monitori s dva DVI sučelja općenito koriste DVI-D sučelje. Za monitore s jednim DVI sučeljem i jednim VGA sučeljem, DVI sučelje općenito koristi DVI-I sučelje s analognim signalima.
DVI sučelje je podijeljeno u dva načina rada pri prijenosu digitalnih signala: single link i dual link. Brzina prijenosa DVI sučelja s jednom vezom samo je polovica one kod dvostruke veze, koja iznosi 165MHz/s. Maksimalna razlučivost i brzina osvježavanja podržavaju samo 1920x1200, 60 Hz. Što se tiče dual-link DVI sučelja, ono podržava 2560x1600, 60Hz način rada i podržava 1920x1080, 120Hz način rada. LCD monitori moraju imati brzinu osvježenja od 120 Hz za postizanje 3D efekata, pa se u 3D rješenju, ako se koristi DVI sučelje, mora koristiti DVI kabel s dual-link DVI konektorom. Općenito, ako je razlučivost unutar 1920x1200, izlazna kvaliteta jednostrukog i dvostrukog DVI sučelja je ista.
DVI-I sučelje je vrsta sučelja koja podržava digitalno/analognu pretvorbu. Ako monitor ima samo jedno DVI sučelje, bit će opremljen DVI-I sučeljem koje podržava oba digitalna/analogna načina rada. Ako monitor ima i DVI i VGA sučelja, bit će opremljen DVI-D sučeljem.
Klasifikacija DVI kabela
DVI-A (12+5) kabel
12+5 pin DVI-A kabel je najčešći DVI kabel na tržištu. DVI-A na DVI-A analogni/analogni kabel koristi se u monitorima s razlučivošću manjom ili jednakom 1920x1200. Budući da je kvaliteta slike DVI jednokanalnog i dvokanalnog izlaza ista unutar ove razlučivosti, nema potrebe da proizvođači troše više novca na nabavu dvokanalnih kabela.
Jednostruki DVI-D(24+1/18+1) kabel
DVI-D sučelje je čisto digitalno sučelje koje može prenositi samo digitalne signale i nije kompatibilno s analognim signalima. Budući da ne prenosi analogne signale, ne može pretvoriti DVI sučelje u VGA sučelje.
Gore kutni DVI-D 18+1 digitalni video kabel s jednom vezom
144HZ DVI-D 24+1 Dual Link kabel za monitor
Dual Link DVI-I(24+5/18+5) kabel
DVI-I sučelje je kompatibilno s digitalnim i analognim sučeljima. Kako bi bio kompatibilan s tradicionalnim VGA analognim signalima, ima 4 više signalnih pinova od DVI-D za prijenos analognih signala.
Dual link DVI-D 245 muško-ženski produžni kabel
Primjena DVI sučelja
Kako bi se postigli zahtjevi za prikaz visoke razlučivosti, skeniranje općenito usvaja format 1080i@60Hz (tj. isprepleteno skeniranje, frekvencija linije 33,75kHz, frekvencija polja 60Hz, frekvencija piksela 74,25MHz). U stvarnim primjenama, kako bi se smanjila pretvorba frekvencije linije, svi video ulazni formati (kao što su 480P, 576P, 720P, itd.) ravnomjerno se pretvaraju u izlazni format 1080i@60Hz kroz pretvorbu formata (Scale i De-interlace, itd.) , odnosno višefrekventna normalizacija. DVI sučelje o kojem se raspravlja u ovom članku smatra se temeljenim na gore navedenim standardima digitalne televizije.
Relativno je jednostavno dodati DVI sučelje na digitalni TV. Iz perspektive hardverskog sklopa, jedan je dodati dio za DVI dekodiranje na sučelju, a drugi je osigurati podatkovni kanal na stražnjem kraju. Ako izvorno TV rješenje ima A/D pretvorbu i odgovarajuće kanale za naknadnu obradu podataka, tada se izlaz podataka pomoću dekodiranja DVI sučelja može dijeliti s njim, jer kada je format digitalnog signala siguran, njegova brzina prijenosa, frekvencija linije, frekvencija polja i sat su dosljedni.
U stvarnom istraživanju i razvoju posebnu pozornost treba obratiti na izolaciju izlaznih podatkovnih signala DVI dekodiranja i izlaznih podatkovnih signala A/D konverzije te izbjegavati međusobne smetnje između prednjih kanala. Budući da je dijeljenje dviju grupa kanala jednako produljenju signalne linije digitalnog izlaznog pina, potrebno je prekinuti ispisanu liniju digitalnog signala velike udaljenosti na njezinoj karakterističnoj impedanciji kako bi se izbjeglo prekoračenje, podbacivanje i zvonjenje digitalni signal. Obično je otpornik od nekoliko desetaka ohma spojen u seriju na podatkovnu liniju. U isto vrijeme, za izlazni pokretački program, potrebno je minimizirati kapacitivno opterećenje pina digitalnog izlaza, ali u fazi ožičenja signala, kapacitivno opterećenje se ne može točno izračunati. Kako bi se olakšalo otklanjanje pogrešaka sustava, trebalo bi razmotriti paralelno povezivanje linije podatkovnog signala, linije signala za sinkronizaciju polja linije i linije signala sata na uzemljenje paralelno. Vrijednost kapacitivnosti je općenito nekoliko desetaka pF, ovisno o materijalu PCB-a i duljini signala. Na taj se način može postići ravnoteža opterećenja kanala, konzistentnost uzlaznog ruba podataka, padajućeg ruba i faze, a mogu se smanjiti digitalne smetnje i podrhtavanje.
Prilikom testiranja performansi DVI sučelja digitalnog TV-a, indeks stope pogrešaka bita trebao bi doseći 10-9, odnosno dopuštena je jedna pogreška bita na svakih 1 milijardu bitova. Stoga se mora zajamčiti određeno vrijeme ispitivanja tijekom ispitivanja performansi. Na primjer, za VGA@60Hz, frekvenciju takta od 25MHz, vrijeme testiranja treba biti dulje od 40s. Za 1080i@60Hz, 74,25MHz frekvenciju piksela, vrijeme testiranja treba biti dulje od 14s. U isto vrijeme, performanse sučelja mogu se ocijeniti subjektivnim promatranjem slike dulje od 1 minute i nema očitog šuma piksela.
Postoji +5V napon u DVI sučelju, a napon za otkrivanje vrućeg priključka (HPD) mora se dobiti iz ovog napona. Efektivna razina HPD-a trebala bi biti veća od 2,4 V, tako da HPD serijski otpor prijemnog uređaja općenito treba biti manji od 10 kΩ. Prijemni uređaj također može koristiti ovaj napon u aplikaciji za napajanje sustava, ali struja opterećenja ne smije biti veća od 50 mA, po mogućnosti manja od 10 mA, kako bi se osigurao zahtjev za HPD razinom. Kako bi se osiguralo normalno pokretanje sučelja, napajanje EDID memorije također se poželjno generira pomoću +5V odašiljačkog kraja.
Kako bi se osigurala izvedivost dizajna hardverskog sklopa, potrebna je i softverska podrška. Optimiziran protok softvera ključ je za osiguravanje normalnog rada sustava DVI sučelja.
Za istraživanje primjene DVI sučelja na digitalnoj televiziji i TV-u s ravnim ekranom ključno je programiranje EDID (Extended Display Identification DATA) i funkcija HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection). Sve su to nove aplikacije za digitalnu TV. Tek nakon što se EDID i HDCP implementiraju na digitalnu TV, DVI sučelje postaje pravo digitalno TV sučelje. Još uvijek postoji razlika između emitiranja signala i signala. Kako koristiti ispravnu metodu za testiranje izlaznog video signala putem DVI sučelja za točne indikatore razine emitiranja, trenutno ne postoji savršena metoda.
Kako odabrati DVI sučelje i koje su prednosti DVI sučelja
Prednosti DVI sučelja uglavnom se ogledaju u sljedeća dva aspekta:
1. Velika brzina: DVI prenosi digitalne signale. Informacije o digitalnoj slici ne moraju se pretvarati i izravno će se prenijeti na uređaj za prikaz. Stoga je smanjen zamoran proces pretvorbe iz digitalnog u analogni u digitalni, što uvelike štedi vrijeme. Stoga brže i učinkovitije uklanja pojavu duhova. Štoviše, kada se koristi DVI za prijenos podataka, signal nije prigušen, a boja je čistija i realističnija.
2. Jasna slika: Računalo odašilje binarne digitalne signale unutra. Ako se VGA sučelje koristi za povezivanje LCD monitora, signal se prvo mora pretvoriti u R, G, B signale tri primarne boje i signale sinkronizacije linija i polja putem D/A (digitalno/analognog) pretvarača u grafičkoj kartici. Ovi signali se prenose na LCD preko analogne signalne linije. Odgovarajući A/D (analogni/digitalni) pretvarač također je potreban za ponovno pretvaranje analognog signala u digitalni prije nego što se slika može prikazati na LCD-u. U gore spomenutom procesu D/A, A/D pretvorbe i prijenosa signala neizbježno će doći do gubitka signala i smetnji, što će rezultirati izobličenjem slike ili čak pogreškama prikaza. DVI sučelje ne mora izvoditi ove pretvorbe, izbjegavajući gubitak signala i uvelike poboljšavajući jasnoću i izražaj detalja slike.
U sustavima rubne fuzije u osnovi se koriste kartice za snimanje dvokanalnih VGA signala ili dvokanalnih DVI signala. Zatim ćemo objasniti relevantna pitanja na koja treba obratiti pozornost pri odabiru DVI dvokanalne kartice za snimanje sa sljedećih aspekata: ① Je li DVI prava arhitektura digitalnog signala? U usporedbi s VGA karticama za snimanje, poteškoće u razvoju DVI kartica za snimanje digitalnog signala mnogo su veće, tako da moramo obratiti pozornost na to ima li odabrana kartica jednostavan VGA do DVI modul sučelja na kartici, umjesto istinske DVI arhitekture čisto digitalne kartica za snimanje. ② Zbog ograničenja razvojne tehnologije, tehnički prag za DVI kartice za snimanje, uključujući VGA kartice za snimanje, za snimanje izlaza nezavisne grafičke kartice i izlaza nezavisne grafičke kartice bit će vrlo visok. Prilikom odabira takvih proizvoda morate obratiti pozornost na to je li podržan. ③ Vrlo je važno ima li ugrađenu predmemoriju. Za poboljšanje mnogih ključnih performansi kartice za snimanje potrebna je ugrađena predmemorija.
④DVI dvokanalna kartica za snimanje nije jednostavna kopija dviju kartica. Zaista treba kombinirati dvije DVI kartice za snimanje u jednu, s dvije kartice u jednom utoru, da uhvati dva DVI signala u isto vrijeme, a parametri moraju biti neovisno podesivi i ne mogu utjecati jedni na druge. Nije potrebno da dvije kartice budu u potpunosti postavljene na isto da bi se koristile, a jedna se ne može postaviti da utječe na drugu. Također biste trebali obratiti pozornost na razlikovanje pri odabiru.
⑤Primjena softvera trebala bi biti relativno jednostavna, jer se DVI dvokanalna kartica za snimanje koristi za snimanje nestandardnih signala slike, a potrebno je otkloniti pogreške u mnogim parametrima, tako da bi dizajn softvera trebao biti pogodan za glatko otklanjanje pogrešaka od strane početnika i brzo postići najbolje rezultate.
Neki nesporazumi o DVI sučelju
1. Mit: Kvaliteta slike DVI sučelja i HDMI sučelja je vrlo različita.
U trenutnim okolnostima, pri istoj rezoluciji, nema očite razlike u kvaliteti slike DVI sučelja i HDMI sučelja, ali s razvojem HDMI sučelja, ono može pružiti više funkcija od DVI sučelja.
2. Mit: HDMI sučelje može prenositi audio signale, ali DVI ne može.
I DVI i HDMI sučelja prenose TMDS signale. TMDS zapravo treba samo 4 para žica, a ostali pinovi su pomoćni. Razlika je u tome što DVI signal ne sadrži zvuk kada je kodiran, dok je HDMI signal pakiran sa zvukom. Kada proizvođač kodira audio signal i video signal u TDMS format, DVI sučelje također može prenositi audio signale.
Neki poseban DVImonitorkabeli
Dual Link DVI pod kutom od 90 stupnjeva 24+1 Muški na DVI 24+5 Ženski produžni kabel
lijevi kut DVI 24+1 muški na DVI 24+5 ženski produžni kabel
Donji kutni DVI 24+1 u desni kutni DVI 24+1 kabel